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📜  求b的Kth最小值,使得a + b = a | b(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:11:02.398000             🧑  作者: Mango

求b的Kth最小值,使得a + b = a | b

本文将介绍如何求解一个整数b,使得a + b = a | b,并且b是第K小的数。

这个问题可以通过两个步骤解决。首先,我们需要找到所有可能的b。然后,我们可以使用排序算法来找到第K小的数。

找到所有可能的b

假设a是一个正整数,且它的位数为n。由于a + b = a | b,我们可以推导出:

  • a的第i位为1,且b的第i位为0,则a的第i位上的进位会被b的第i位拦截,所以b的第i位必须为1。
  • a的第i位为0,且b的第i位为1,则b的第i位可以是0或1。

因此我们可以得到以下结论:

  • 如果a的第i位为1,则b的第i位必须为1。
  • 如果a的第i位为0,则b的第i位可以是0或1。

我们可以借助这个结论,枚举所有可能的b。假设我们需要找到所有的满足条件的b,我们可以这样做:

def possible_bs(a):
    n = len(bin(a))-2
    bs = []
    for mask in range(2**n):
        b = 0
        for i in range(n):
            bit_a = a & (1 << i)
            bit_mask = mask & (1 << i)
            if bit_a:
                b |= bit_mask
            else:
                b |= (bit_mask << i)
        if a + b == a | b and a != b:
            bs.append(b)
    return bs

这个函数将返回一个列表,其中包含所有可能的b。请注意,我们只包括唯一的b(即不包括a本身)。

找到第K小的b

现在我们已经得到了所有可能的b,我们可以使用标准的排序算法来找到第K小的b。

def kth_possible_b(a, k):
    bs = possible_bs(a)
    bs.sort()
    return bs[k-1]

这个函数将返回第K小的b。如果不存在第K小的b,则返回None。

完整代码
def possible_bs(a):
    n = len(bin(a))-2
    bs = []
    for mask in range(2**n):
        b = 0
        for i in range(n):
            bit_a = a & (1 << i)
            bit_mask = mask & (1 << i)
            if bit_a:
                b |= bit_mask
            else:
                b |= (bit_mask << i)
        if a + b == a | b and a != b:
            bs.append(b)
    return bs

def kth_possible_b(a, k):
    bs = possible_bs(a)
    bs.sort()
    return bs[k-1]
结论

我们介绍了如何找到所有可能的b,以及如何找到第K小的b。对于一些较小的a,这个算法是非常有效的。然而,对于一些较大的a(例如,a的位数大于32),这个算法可能过于缓慢。在这种情况下,我们需要使用更高效的算法来解决这个问题。